一种用于3D打印件防变形的辅助结构制造技术

一种用于3D打印件防变形的辅助结构，包括具有空心的底部横截面积小于顶部横截面积的基座，基座的顶面上设有若干个底部横截面积大于顶部横截面积的支撑杆，支撑杆自上而下包括接触部和支撑部，接触部的顶部用于与待打印件的至少一个需支撑部件的底面接触，接触部的底部与支撑部的一端相连，支撑部的另一端与基座的顶面相连，接触部为柱状，且接触部的直径为1.0mm‑2.0 mm，高度为1.5 mm‑3.0 mm。本实用新型专利技术防止了3D打印件的变形，而且在待打印件打印完成后，可手动快速将辅助结构掰开，从而快速地实现了去支撑结构，即提高了打印效率。另外，由于待打印件和辅助结构的接触件近似为点接触，掰开辅助结构不会对待打印件造成影响，即提高待打印件的外观表面质量。

【技术实现步骤摘要】
一种用于3D打印件防变形的辅助结构
本技术属于增材制造领域，具体涉及一种用于3D打印件防变形的辅助结构。
技术介绍
增材制造技术（AdditiveManufacturing，简称AM）是一项具有数字化制造、高度柔性和适应性、直接CAD模型驱动、快速、材料类型丰富多样等鲜明特点的先进制造技术，自二十世纪八十年代末发展至今，己成为现代先进制造技术中的一项支柱技术。作为增材制造技术之一的选择性激光烧结技术，其近年来的发展也是非常迅速，其主要工艺是：送粉装置将一定量粉末送至工作台面，铺粉辊筒将一层粉末材料平铺在机构已成型零件的上表面，加热装置将粉末加热至设定的温度，振镜系统控制激光器按照该层的截面轮廓对实心部分粉末层进行扫描，使粉末熔化并与下面已成型的部分实现粘接；当一层截面烧结完后，工作台下降一个层的厚度，铺粉辊筒又在上面铺上一层均匀密实的粉末，进行新一层截面的扫描烧结，经若干层扫描叠加，直至完成整个制件制造。随着增材制造技术的不断发展，其打印的3D打印件的结构也不断丰富，但在打印过程中由于应力的原因，3D打印件的很多部分存在变形的缺陷。为了防止变形，目前的主要方式是通过调节零件摆放倾斜角度，零件摆放的密集程度，以及打印完成后在工作腔内冷却时间延长来防止零件变形，这些方式也只能有部分作用，效果不明显；而且，这些方式存在以下弊端：（1）调节零件摆放倾斜角度，会影响到零件的表面质量与尺寸精度，且有台阶纹情况会出现，从而影响了3D打印件的美观程度；（2）调节零件摆放的密集程度，零件摆放稀疏会影响到工作缸内的空间利用率，增加未利用粉末数量，即提高生产材料成本；（3）延长打印完成后零件在工作缸内的冷却时间，生产效率会降低，导致3D打印件的交付周期延长。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述技术问题，本技术提供了一种生产效率高、拆除方便且提高待打印件质量的用于3D打印件防变形的辅助结构。为解决上述技术问题，本技术采用以下技术方案：一种用于3D打印件防变形的辅助结构，包括具有空心的底部横截面积小于顶部横截面积的基座，所述基座的顶面上设有若干个底部横截面积大于顶部横截面积的支撑杆，所述支撑杆自上而下包括接触部和支撑部，所述接触部的顶部用于与待打印件的至少一个需支撑部件的底面接触，所述接触部的底部与支撑部的一端相连，所述支撑部的另一端与基座的顶面相连，所述接触部为柱状，且所述接触部的直径为1.0mm-2.0mm，高度为1.5mm-3.0mm。作为本技术的进一步优选方案，所述基座的外部为封闭结构或非封闭结构，且所述基座的形状为倒拱桥结构、倒三角形结构或倒梯形结构。作为本技术的进一步优选方案，所述基座的与支撑部相连的顶面为水平形状。作为本技术的进一步优选方案，所述基座内设置有至少一条加强筋。作为本技术的进一步优选方案，所述支撑部为锥形结构。作为本技术的进一步优选方案，所述支撑部由自上而下的圆锥和圆柱构成，所述圆锥的顶部与接触部的底部相连，所述圆锥的底部与圆柱的顶部相连，且圆锥底部与圆柱顶部的横截面积相等。作为本技术的进一步优选方案，所述基座的顶面上设有呈阵列式的若干个支撑杆，且所述若干支撑杆的形状相同或不相同。作为本技术的进一步优选方案，所述基座的壁厚为待打印件的至少一个需支撑部件的最大壁厚的4倍。作为本技术的进一步优选方案，所述基座、所有支撑杆与待打印件均通过3D打印一体成型。作为本技术的进一步优选方案，所有支撑杆形成的顶面形状与待打印件的至少一个需支撑部件的底面形状相同。本技术的用于3D打印件防变形的辅助结构，通过包括具有空心的底部横截面积小于顶部横截面积的基座，所述基座的顶面上设有若干个底部横截面积大于顶部横截面积的支撑杆，所述支撑杆自上而下包括接触部和支撑部，所述接触部的顶部用于与待打印件的至少一个需支撑部件的底面接触，所述接触部的底部与支撑部的一端相连，所述支撑部的另一端与基座的顶面相连，所述接触部为柱状，且所述接触部的直径为1.0mm-2.0mm，高度为1.5mm-3.0mm，使得本技术不仅可以防止3D打印件的变形，即提高3D打印件的尺寸精度；而且，可在待打印件打印完成后，手动快速将辅助结构掰开，从而快速地实现了去支撑结构，即提高了打印效率。另外，由于待打印件和辅助结构的接触件近似为点接触，因此，掰开辅助结构不会对待打印件造成影响，即提高了待打印件的外观表面质量。附图说明图1为本技术用于3D打印件防变形的辅助结构提供的一实施例的结构示意图；图2为本技术支撑杆的结构示意图；图3为本技术用于3D打印件防变形的辅助结构提供的第一实施例的使用状态图；图4为本技术用于3D打印件防变形的辅助结构提供的第二实施例的使用状态图；图5为本技术用于3D打印件防变形的辅助结构提供的第三实施例的使用状态图。图中部件标记如下：1、支撑杆；2、基座；3、加强筋；4、待打印件；5、接触部；6、圆锥，7、圆柱。具体实施方式为了让本领域的技术人员更好地理解并实现本技术的技术方案，以下将结合说明书附图和具体实施例做进一步详细说明。如图1和图2所示，用于3D打印件防变形的辅助结构包括具有空心的底部横截面积小于顶部横截面积的基座2，所述基座2的顶面上设有若干个底部横截面积大于顶部横截面积的支撑杆1，所述支撑杆1自上而下包括接触部5和支撑部，所述接触部5的顶部用于与待打印件4的至少一个需支撑部件的底面接触，所述接触部5的底部与支撑部的一端相连，所述支撑部的另一端与基座2的顶面相连，所述接触部5为柱状，且所述接触部5的直径为1.0mm-2.0mm，高度为1.5mm-3.0mm。所述基座2的外部为封闭结构或非封闭结构，优选地，为了进一步降低成本，所述基座2的外部可为非封闭结构；所述基座2为倒置结构，即上大下小，其具体形状为倒拱桥结构、倒三角形结构或倒梯形结构，优选地倒拱桥结构，且所述基座2的与支撑部相连的顶面为水平形状，如图1所示，此结构不仅能够对待打印件4的至少一个需支撑部件起到很好地支撑作用，而且能够更好地分散待打印件4的应力，另外，该结构也更美观。优选地，为了提高辅助结构的支撑强度，所述基座2内设置有至少一条加强筋3，至于加强筋3的具体数量可以根据待打印件4的需支撑部件的尺寸大小（例如高度参数）来确定。例如，如果待打印件4的壁厚大于4毫米或者待打印件4的高度大于基座2的长度，则需要加强筋3结构，当待打印件4的壁厚大于4毫米，则每壁厚增加1毫米则加强筋3增加一条，待打印件4的高度比基座2的长度每增加1倍则加强筋3的数量增加一条；所有加强筋3都为均匀分布且壁厚与基座2壁厚。在此需说明的是，本技术的一个用于3D打印件防变形的辅助结构可以对一个需支撑部件进行支撑，也可以对多个需支撑部件进行支撑，当然也可以几个用于3D打印件防变形的辅助结构对一个需本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于3D打印件防变形的辅助结构，其特征在于，包括具有空心的底部横截面积小于顶部横截面积的基座，所述基座的顶面上设有若干个底部横截面积大于顶部横截面积的支撑杆，所述支撑杆自上而下包括接触部和支撑部，所述接触部的顶部用于与待打印件的至少一个需支撑部件的底面接触，所述接触部的底部与支撑部的一端相连，所述支撑部的另一端与基座的顶面相连，所述接触部为柱状，且所述接触部的直径为1.0mm-2.0 mm，高度为1.5 mm -3.0 mm。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于3D打印件防变形的辅助结构，其特征在于，包括具有空心的底部横截面积小于顶部横截面积的基座，所述基座的顶面上设有若干个底部横截面积大于顶部横截面积的支撑杆，所述支撑杆自上而下包括接触部和支撑部，所述接触部的顶部用于与待打印件的至少一个需支撑部件的底面接触，所述接触部的底部与支撑部的一端相连，所述支撑部的另一端与基座的顶面相连，所述接触部为柱状，且所述接触部的直径为1.0mm-2.0mm，高度为1.5mm-3.0mm。


2.根据权利要求1所述的用于3D打印件防变形的辅助结构，其特征在于，所述基座的外部为封闭结构或非封闭结构，且所述基座的形状为倒拱桥结构、倒三角形结构或倒梯形结构。


3.根据权利要求2所述的用于3D打印件防变形的辅助结构，其特征在于，所述基座的与支撑部相连的顶面为水平形状。


4.根据权利要求1所述的用于3D打印件防变形的辅助结构，其特征在于，所述基座内设置有至少一条加强筋。


5.根据权利要求1所述的用于3D打印...

【专利技术属性】
技术研发人员：李庚，包业，
申请(专利权)人：湖南华曙高科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：湖南;43